Секрет; сплячка; ведмідь
Ця тварина, яка впадає в сплячку без будь-якої активності, тим не менше зберігає свою м’язову масу. Ця особливість зачаровує дослідників. Це може допомогти краще боротися з атрофією м’язів у людини, особливо в космосі.
2-3-річного бурого ведмедя, що потрапив у минулому році в Швеції, щойно знеболив ветеринари, які контролюють його дихальні та зіничні рефлекси. Вони збираються взяти проби крові та трохи під шкірою трохи жирової тканини та м’язів. Потім цей "матеріал" буде вивчено в лабораторіях IPHC у Страсбурзі. (Фабріс Бертил)
У ведмедя є свої таємниці, які йому до цього часу вдалося зберегти глибоко в лігві. У холодну пору року всім відомо, що плантіграда ізолює себе від сплячки. Тижнями, іноді навіть до шести-семи місяців, тварина постить, не п’є, не мочиться, не випорожнюється. Потім частота серцевих скорочень падає приблизно з 60 до 5-6 ударів на хвилину, тоді як внутрішня температура падає з 38 ° C до 32 ° C; зменшення, яке не надто значне, що дозволяє йому витрачати менше енергії, маючи можливість залишатися в атаці, якщо виникає небезпека.
Як тільки приходить весна, ведмідь прокидається назавжди, і ось, диво ... Як тільки він виходить зі свого барлігу, плюшевий ведмедик у прекрасній формі. Він може відразу гарезувати, бігати. Причина? Під час тривалої іммобілізації він використовував лише свої жирові запаси. Його м’язи майже повністю збереглися. Надзвичайне явище. "У людей, якщо їсти, не рухатися або старіти, це призводить до втрати м'язової маси, чого ми сьогодні не знаємо, як запобігти", - зазначає екофізіолог Івон Ле Махо *. Бездіяльний, Homo sapiens втрачає 20, 30, 40% м’язів через кілька місяців або навіть більше. Ursus arctos, він, нічого або дуже мало.
Економте м’язовий білок
Цей виняток, ця "екзотична модель", тим більше ставить під сумнів дослідників, оскільки врешті-решт вона може зацікавити медицину. Розуміння молекулярних механізмів, що працюють у ведмедів, справді могло б дати можливість зберегти м’язи людей, які тривалий час прикуті до ліжка, деяких пацієнтів, космонавтів, поліпшити автономність людей похилого віку ... "У здорової людини баланс між виробництвом білків [синтез м’язів] та їх деградацією знаходиться в рівновазі ", - пояснює Фабріс Бертіле, хімік та біолог з МГЗК **, відповідальний за проект Bear2Man (Bear to human, вивчення фізіології ведмедя до покращення здоров'я людини). "З іншого боку, в неактивних м'язах цей синтез руйнується, що призводить до втрати м'язової маси, необхідної для руху та метаболізму в цілому". Як же тоді ведмедику вдається щадити м’язові білки? І як перекласти цю здатність на чоловіка, щоб протидіяти атрофії м’язів, навіть стимулювати їх ріст? Ось такі питання ставлять перед вченими.
Намагаючись відповісти на них, Фабріс Бертіле та його колеги вирушили влітку та взимку назустріч бурим ведмедям Скандинавії. Щороку відловлюють п’ять-десять недорослих. Ветеринари беруть проби крові, жирової тканини та м’язів. "Потім ми намагаємося в лабораторії з'ясувати, що відбувається, що може пояснити збереження цих м'язів". Використовуючи інструменти аналітичної хімії, дослідники IPHC дослідили їх вміст, склали карту всіх задіяних білків, кількісно оцінили та порівняли присутні влітку (активні ведмеді) та зимовий (неактивний) періоди.
Продемонстровано вплив на людину
Вже зараз команда Страсбурга в захваті від неймовірних відкриттів. Зимуючу ведмежу сироватку (рідина крові, позбавлена клітин) застосовували до культивованих м’язових клітин людини. І там, бінго, ці клітини виросли! "Скупчинка хімічних аналізів показала нам, що всі молекулярні події, що спостерігаються в м'язі сплячого сплячого ведмедя, відтворюються в оброблених клітинах людини, деталізує Фабріс Бертил. Не тільки антиатрофічні фактори, що циркулюють у крові ведмедя, можуть керувати щадними механізми його м’язових білків, але ми продемонстрували вплив цих факторів на людину ".
Тепер дослідники повинні виділити та ідентифікувати активні молекули. "Це величезний виклик, ми ходимо на риболовлю для кількох серед тисяч інших", - зазначає хімік. Він має на увазі кілька кандидатів, але для підтвердження їхньої ролі знадобиться кілька місяців, рік, без сумніву. Залишиться все-таки пояснити спосіб їх дії, визначити, чи можуть вони просто обмежити, запобігти або навіть лікувати атрофію м’язів. "Медичне питання є фундаментальним", - підкреслює Івон Ле Махо.
Поряд із ведмедем, тваринною моделлю, люди також залучаються до добровольців, які прикуті до ліжка протягом декількох тижнів або місяців. Космічні агентства, в тому числі Cnes, які планують дуже довгі польоти з екіпажами, що зазнають виснаження м'язів, фінансують це дослідження. Французький астронавт Томас Песке, який проводить півроку на орбіті, оплатив себе тим, що дав унцію м'яза перед запуском. Порівняйте з іншим, знятим після його повернення ...
* Член Академії наук, Івон Ле Махо - науковий куратор виставки "Види ведмедів!" у Національному природознавчому музеї в Парижі (до 19 червня).
** Мультидисциплінарний інститут Губерта-Кур'єна (CNRS/Страсбурзький університет 2017).